一种矿井充填管路漏砂报警装置的制作方法

1.本实用新型属于监测设备技术领域，尤其是涉及一种矿井充填管路漏砂报警装置。


背景技术：

2.在矿山开采过程中，通常会产生废弃物尾矿砂，尾矿砂作为选矿开采所产生的废弃物，一般将其堆放在地表，严重危害了生态环境，对人们生命安全以及耕地造成严重影响。对于尾矿砂的处理方法，一个是将其制作成建筑材料，但存在销售难和运输成本高的问题，另一个就是利用尾矿砂填充矿井采空区，不仅能实现矿产尾砂废物的零排放，良好的保护了矿区生态环境，还能降低矿井采空区的地表沉陷率。
3.现有技术利用尾矿砂充填矿井采空区时，在地表建立搅拌站，在搅拌站与矿井采空区之间铺设充填管路，充填管路通常沿矿道铺设，搅拌站将尾矿砂与水混合，混合后的水砂泵入充填管路，将尾矿砂输送至矿井采空区；此外，还可以从地表向矿井采空区钻孔然后下入注砂管道并固井，利用注砂管道向采空区注砂，但此种方法成本高。针对沿矿道铺设充填管路的尾矿砂充填方式，从地表搅拌站至井下采空区的充填管路通常较长，充填管路接头处存在破损漏砂的情况，充填管路发生破损漏砂后不容易及时发现，最后导致充填管路破口变大，大量跑砂，影响正常生产。传统的解决方法是利用人工巡查充填管路，早发现充填管路破损漏砂早解决，但人工投入大，人工巡查费时费力，不能实时监测到充填管路破损漏砂。


技术实现要素：

4.本实用新型要解决的技术问题是，克服现有技术存在的上述缺陷，提供一种矿井充填管路漏砂报警装置，该报警装置能实时监测充填管路的破损漏砂情况，减少了人工投入，提高了对充填管路破损漏砂的监测效率。
5.本实用新型采用的技术方案是，一种矿井充填管路漏砂报警装置，包括若干个报警器单元，每个报警器单元均包括罩体，罩体可安装于管道接头处，且罩体内侧壁与管道外侧壁之间形成密封环空，所述罩体的底部开设有内外贯通的泄漏孔；罩体的底部外侧壁焊接有导流筒，且泄漏孔位于导流筒的内侧；导流筒内设置有集液杯，集液杯呈顶部开口的圆筒状；集液杯内侧壁设置有液位传感器，罩体的外侧壁安装有第一控制器、第一扬声器和第一发光器件，液位传感器、第一扬声器和第一发光器件均与第一控制器电连接，液位传感器用于监测集液杯内部液位并将信号传送给第一控制器，第一控制器用于接收和处理液位传感器传送的信号，并控制第一扬声器发声和控制第一发光器件发光。
6.进一步，所述罩体包括两个半筒体，每个半筒体的左右两端均设置有半环形挡板，每个半筒体的前后两端均设置有翻边，两个半筒体的前侧翻边之间以及后侧翻边之间均通过多个螺栓螺母组件可装拆式连接。
7.进一步，所述集液杯与导流筒转动连接，且集液杯的中轴线沿竖直方向延伸。
8.进一步，所述导流筒的内部设置有导流漏斗，导流漏斗的中轴线与导流筒的中轴线同轴，导流漏斗位于集液杯的上方。
9.进一步，所述报警装置还包括第二控制器和若干第二发光器件；所述第二控制器与若干第二发光器件均安装于地表检测中心站，若干第二发光器件和每个报警器单元的第一控制器均与第二控制器电连接，第二控制器用于接收和处理第一控制器传输的信号，并控制第二发光器件发光。
10.与现有技术相比，本实用新型具有以下有益效果：
11.该报警装置用于监测矿井充填管路，在地面或井下矿道内的充填管路的管道接头处安装该报警装置，整个矿井充填管路上安装若干报警器单元构成一个监测报警系统；充填管路在输送水砂时，若某个管道接头处发生破损漏水漏砂，水砂会漏入罩体与管道之间的密封环空，然后从罩体底部的泄漏孔漏入导流筒内，水砂在导流筒内流入集液杯内，导致集液杯内液位上升，集液杯内液位传感器检测到信号后将信号传送至第一控制器，第一控制器接收和处理液位传感器传送的信号，并控制第一扬声器发出警报声音，以及控制第一发光器件发光，以警示附近的工人，工人根据报警声音和光亮能快速找到泄漏点，然后进行补漏，避免发生安全事故，降低漏砂损失；该报警装置能实时监测充填管路的破损漏水漏砂情况，能减少人工投入，提高对充填管路破损漏砂的监测效率。
附图说明
12.图1为本实用新型的主视结构示意图。
13.图2为本实用新型的右视结构示意图。
14.图3为图1中a-a方向剖视结构示意图。
15.图4为图2中b-b方向剖视结构示意图。
16.图5为本实用新型安装于倾斜管道上时的结构示意图。
17.图6为本实用新型安装于弯曲管道上时的结构示意图。
18.图中各部件名称：1、罩体；1.1、半筒体；1.2、半环形挡板；1.3、翻边；2、管道；3、第一控制器；4、导流筒；5、转轴；6、第一扬声器；7、第一发光器件；8、螺栓螺母组件；9、泄漏孔；10、集液杯；11、液位传感器；12、导流漏斗；13、线孔。
具体实施方式
19.以下结合附图通过具体实施例对本实用新型作进一步说明，但不用以限制本实用新型。
实施例1
20.本实施例所述的一种矿井充填管路漏砂报警装置，包括若干个报警器单元，如图1至图4所示，每个报警器单元均包括罩体1，罩体1可安装于管道2接头处，且罩体1内侧壁与管道2外侧壁之间形成密封环空，所述罩体1的底部开设有内外贯通的泄漏孔9，若管道2接头处发生破损漏水漏砂，水和砂从管道2接头破口处进入罩体1与管道2之间的密封环空，再从泄漏孔9流出罩体1外；罩体1的底部外侧壁焊接有导流筒4，且泄漏孔9位于导流筒4的内侧，从泄漏孔9泄漏出来的水砂进入导流筒4内；导流筒4内设置有集液杯10，集液杯10呈顶
部开口的圆筒状，从泄漏孔9流入导流筒4内的水砂能流入集液杯10内，集液杯10的外侧壁与导流筒4内侧壁之间具有间隙，能排空气，集液杯10装满水砂后，水砂能从集液杯10与导流筒4之间的间隙泄漏；集液杯10内侧壁设置有液位传感器11，罩体1的外侧壁安装有第一控制器3、第一扬声器6和第一发光器件7，液位传感器11、第一扬声器6和第一发光器件7均与第一控制器3电连接，液位传感器11用于监测集液杯10内部液位并将信号传送给第一控制器3，第一控制器3用于接收和处理液位传感器11传送的信号，并控制第一扬声器6发声和控制第一发光器件7发光，通过第一控制器3还可以控制第一扬声器6停止发声和控制第一发光器件7停止发光；具体地，液位传感器11、第一控制器3、第一扬声器6和第一发光器件7均为现有技术设备，第一控制器3为单片机或plc控制器，使用安装时，第一控制器3外接矿道内电路电源，实现供电，此外，也可以在罩体1上安装干电池或蓄电池供电，第一扬声器6为喇叭，第一发光器件7为发光二极管或发光灯珠。
21.作为优选的实施方式，本实施例中，如图4所示，导流筒4的侧壁开设有内外贯通的线孔13，通过线孔13能便于穿设液位传感器11与第一控制器3之间的电路线。
22.作为优选的实施方式，本实施例中，集液杯10内部装填有水，使集液杯10内部具有初始液位，液位传感器11位于初始液位上侧，当水砂进入集液杯10内后，能使集液杯10内的液位上升。
23.本实施例的工作原理及技术效果为：利用该报警装置监测矿井充填管路时，在地面或井下矿道内的充填管路的管道2接头处安装该报警装置，矿井充填管路较长，管道2的连接接头多，可选择性的在某些重要管道2接头处安装报警器单元，整个矿井充填管路上安装的若干报警器单元构成一个监测报警系统；充填管路在输送水砂时，若某个管道2接头处发生破损漏水漏砂，水砂漏入罩体1与管道2之间的密封环空，然后从罩体1底部的泄漏孔9漏入导流筒4内，水砂在导流筒4内流入集液杯10内，导致集液杯10内液位上升，集液杯10内液位传感器11检测到信号后将信号传送至第一控制器3，第一控制器3接收和处理液位传感器11传送的信号，并控制第一扬声器6发出警报声音，以及控制第一发光器件7发光，以警示附近的工人，工人根据报警声音和光亮能快速找到泄漏点，然后进行补漏，避免发生安全事故，降低漏砂损失；该报警装置能实时监测充填管路的破损漏水漏砂情况，能减少人工投入，提高对充填管路破损漏砂的监测效率。在此需要说明的是，该报警装置也适用于其他流体管道泄漏监测。
实施例2
24.本实施例是对实施例1作的进一步说明。如图1至图4所示，所述罩体1包括两个半筒体1.1，每个半筒体1.1的左右两端均设置有半环形挡板1.2，每个半筒体1.1的前后两端均设置有翻边1.3，两个半筒体1.1的前侧翻边1.3之间以及后侧翻边1.3之间均通过多个螺栓螺母组件8可装拆式连接，便于装拆；下侧半筒体1.1的底部开设有泄漏孔9，导流筒4、第一控制器3、第一扬声器6和第一发光器件7均安装于下侧半筒体1.1的外侧壁；具体地，如图6所示，罩体1还可以为弯头管状，对应的，两个半筒体1.1均呈弯曲状，该种结构适用于安装在管道2弯接头处。
25.作为优选的实施方式，本实施例中，每个半环形挡板1.2内侧壁与管道2外侧壁之间、前侧两个翻边1.3之间以及后侧两个翻边1.3之间均设置有密封垫层，确保罩体1与管道
2之间环空密封性，确保管道2破损漏水漏砂后水砂能从泄漏孔9流入导流筒4内部的集液杯10内。
实施例3
26.本实施例是对实施例2作的进一步说明。如图1至图4所示，所述集液杯10与导流筒4转动连接，且集液杯10的中轴线沿竖直方向延伸；具体地，集液杯10的前侧壁与导流筒4的前侧壁之间以及集液杯10的后侧壁与导流筒4的后侧壁之间均设置有转轴5，且两个转轴5在同一轴线上，转轴5的一端与集液杯10螺纹连接，便于装拆，其另一端与导流筒4转动连接，导流筒4上开设有便于转轴5穿过的通孔；转轴5的中轴线与管道2的中轴线垂直，如图5所示，当该报警装置安装于倾斜的管道2上时，使集液杯10能自适应转动调节，确保集液杯10的中轴线始终沿竖直方向延伸，使集液杯10内保持初始液位。
实施例4
27.本实施例是对实施例3作的进一步说明。如图3至图5所示，所述导流筒4的内部设置有导流漏斗12，导流漏斗12的中轴线与导流筒4的中轴线同轴，导流漏斗12位于集液杯10的上方；导流漏斗12能汇聚流入导流筒4内的水砂，将水砂导流至集液杯10内，确保水砂进入导流筒4内后能流入集液杯10内。
实施例5
28.本实施例是对实施例4作的进一步说明。该报警装置还包括第二控制器和若干第二发光器件；所述第二控制器与若干第二发光器件均安装于地表检测中心站，若干第二发光器件和每个报警器单元的第一控制器3均与第二控制器电连接，第二控制器用于接收和处理第一控制器3传输的信号，并控制第二发光器件发光，在充填管路上的泄漏解决后，通过第二控制器还可以控制第二发光器件停止发光，使该报警装置恢复正常监测状态；具体地，若干第二发光器件与若干报警器单元的第一发光器件7一一对应，当第一发光器件7发光时，对应的第二发光器件发光，且第二发光器件上标注有第一发光器件7的安装位置或距离，便于检修人员及时找到管道2泄漏点。
29.作为优选的实施方式，本实施例中，该报警装置还包括第二扬声器，第二扬声器安装于地表检测中心站，第二扬声器与第二控制器电连接，第二控制器能控制第二扬声器发声和停止发声；具体地，第二扬声器与若干第二发光器件均串连在同一电路，当任意一个第二发光器件发光时，第二扬声器均会响应；利用第二发光器件能进行视觉报警，利用第二扬声器能进行听觉报警。

技术特征：
1.一种矿井充填管路漏砂报警装置，包括报警器单元，所述报警器单元包括罩体（1），罩体（1）安装于管道（2）接头处，且罩体（1）内侧壁与管道（2）外侧壁之间形成密封环空，其特征在于：所述罩体（1）的底部开设有内外贯通的泄漏孔（9）；罩体（1）的底部外侧壁焊接有导流筒（4），且泄漏孔（9）位于导流筒（4）的内侧；导流筒（4）内设置有集液杯（10），集液杯（10）呈顶部开口的圆筒状；所述集液杯（10）内侧壁设置有液位传感器（11），罩体（1）的外侧壁安装有第一控制器（3）、第一扬声器（6）和第一发光器件（7），液位传感器（11）、第一扬声器（6）和第一发光器件（7）均与第一控制器（3）电连接，液位传感器（11）用于监测集液杯（10）内部液位并将信号传送给第一控制器（3），第一控制器（3）用于接收和处理液位传感器（11）传送的信号，并控制第一扬声器（6）发声和控制第一发光器件（7）发光。2.根据权利要求1所述的矿井充填管路漏砂报警装置，其特征在于：所述罩体（1）包括两个半筒体（1.1），每个半筒体（1.1）的左右两端均设置有半环形挡板（1.2），每个半筒体（1.1）的前后两端均设置有翻边（1.3），两个半筒体（1.1）的前侧翻边（1.3）之间以及后侧翻边（1.3）之间均通过多个螺栓螺母组件（8）可装拆式连接。3.根据权利要求2所述的矿井充填管路漏砂报警装置，其特征在于：所述集液杯（10）与导流筒（4）转动连接，且集液杯（10）的中轴线沿竖直方向延伸。4.根据权利要求1至3任意一项所述的矿井充填管路漏砂报警装置，其特征在于：所述导流筒（4）的内部设置有导流漏斗（12），导流漏斗（12）的中轴线与导流筒（4）的中轴线同轴，导流漏斗（12）位于集液杯（10）的上方。5.根据权利要求1所述的矿井充填管路漏砂报警装置，其特征在于：该报警装置还包括第二控制器和若干第二发光器件；所述第二控制器与若干第二发光器件均安装于地表检测中心站，若干第二发光器件和每个报警器单元的第一控制器（3）均与第二控制器电连接，第二控制器用于接收和处理第一控制器（3）传输的信号，并控制第二发光器件发光。

技术总结
一种矿井充填管路漏砂报警装置，包括报警器单元，所述报警器单元包括罩体，罩体安装于管道接头处，且罩体内侧壁与管道外侧壁之间形成密封环空，所述罩体的底部开设有内外贯通的泄漏孔；罩体的底部外侧壁焊接有导流筒，且泄漏孔位于导流筒的内侧；导流筒内设置有集液杯；所述集液杯内侧壁设置有液位传感器，罩体的外侧壁安装有第一控制器、第一扬声器和第一发光器件，液位传感器，液位传感器用于监测集液杯内部液位并将信号传送给第一控制器，第一控制器用于接收和处理液位传感器传送的信号，并控制第一扬声器发声和控制第一发光器件发光。该报警装置能实时监测充填管路的破损漏砂情况，减少了人工投入，提高了对充填管路破损漏砂的监测效率。漏砂的监测效率。漏砂的监测效率。


技术研发人员：杨小平 倪祖昕 杨肃
受保护的技术使用者：锡矿山闪星锑业有限责任公司
技术研发日：2023.03.10
技术公布日：2023/8/8